抗生素“水循环” 源头是水产养殖？

    抗生素之旅

家庭药箱里的药品过期了，随手冲进马桶；养殖场的鱼生病了，大把撒入带药饵料……水并没有消融一切，危机在悄悄积聚。近日一份学术报告显示，我国地表水已检出6 8种抗生素，且浓度不低。
　　
　　谁是水中抗生素污染最大元凶？污水处理厂是否有足够清除能力？最终最迫切的疑问是：它们会否形成一个黑色循环，进入饮用水之中？
　　
　　体外旅程
　　
　　抗生素是PPCPs家族最受关注的成员。P P C P s，中文全称为“药品及个人护理用品”，1999年被两位美国学者命名时，身份就是具有潜在危害的环境污染物。
　　
　　从人们开始使用抗生素、消炎药、化妆品的那天起，对环境尤其是水的威胁已然存在。2007年，联合国环境规划署在评估报告中警告，抗生素已经成为一种新生污染物，必须要重视可能造成的生态风险。
　　
　　当PPCPs这个庞大家族在国际大热时，我国实验室的零星结论没有引起足够重视，但不代表情况更好。
　　
　　“作为世界上滥用抗生素最严重的国家之一，我国药物产量的70%是抗生素，而在西方国家，抗生素产量只占药物总量的30%。”警醒公众关注抗生素污染的，是近日发表在《科学通报》杂志的一篇综述论文，名为《中国地表水环境中药物和个人护理品的研究进展》。
　　
　　以往公众多关注抗生素的药效和滥用问题，此论文关注的是抗生素在人和动物的“体外旅程”，这曾被长期忽略。
　　
　　按科学界主流观点，抗生素并不能被人体和动物完全被吸收，一部分未代谢或未溶解的药物成分，会通过粪便和尿液等排泄物，汇入城市生活污水处理系统中。
　　
　　2009年中国科学院沈阳应用生态研究所研究人员在《生态学》杂志上提醒，还有大量的家庭药品直接通过厕所或垃圾站丢弃，一些秘密的药物生产厂家，将药物副产物直接排入城市排污管道；非正规的实验室里，原料及麻黄碱等中间品被直接倒入厕所，临床实验中使用的药物也被直接释放到环境中。
　　
　　这样的简单处理让抗生素轻易从人们眼前消失，却越来越频繁地出现在水环境研究者的视野里。在PPCPs大家族中，已有约158种成员在我国河流及湖泊等天然水环境中被捕捉到踪迹，被报道次数最多的20种中，抗生素占据了前10名。
　　
　　我国地表水环境中抗生素的总体浓度水平与检出频率均较高。以被报道次数最多的磺胺甲噁唑为例，在珠江流域的检出率高达100%，最高浓度为157ng/L，辽河和海河流域更是高达173和221ng/L。而在西班牙的埃布罗河则未检出，英国5个河口区的调查浓度均小于20ng/L。
　　
　　谁是污染主力？
　　
　　上述地表水研究的综述论文显示，水环境中抗生素的主要来源包括：生活污水、医企或工业废水的排放；农业、畜牧养殖业及水产养殖业的直接排放或土壤渗滤，含抗生素固体废弃物在垃圾填埋场的渗滤液等。
　　
　　在我国，哪个渠道“贡献最大”仍然存在争议。
　　
　　最受诟病的是畜牧和水产养殖废水。综述论文中列举珠江流域各段的多次检测试图证明，畜牧养殖的废水排放是地表水中抗生素的主要排放源。
　　
　　这个判断是根据我国农牧渔庞大的抗生素用量作出。2011年，广东省农业科学院土壤肥料研究所人员考察广州市内数所养殖场，结果发现“目标抗生素在大部分养殖场畜禽废物中均有检出，表明养殖场大量使用抗生素”。
　　
　　叶雪平是全国水产技术推广总站国标渔药安全使用批导专家组成员、浙江淡水水产研究所高级工程师，他经常给养殖户培训合理用药。据他的观察，农业部虽然明确规定了鱼药剂量，但文件表述的是“推荐剂量”，而现实中养殖户们用抗生素等药物给鱼治病，为了加速治愈有时会用量超标。
　　
　　虽然专家连年呼吁水产养殖业告别“抗生素时代”，但叶雪平表示，仍处于技术滞后状态的水产养殖者缺乏“防病”理念，疫苗的市场推广之路并不顺畅，所以我国水产业目前依然依赖药物治疗，抗生素超标隐患仍然存在。
　　
　　上海海洋大学水产与生命学院教授杨先乐则为水产养殖业喊冤。“养殖业抗生素数量最多一二十种，常规用量比较大的，加起来不到10种。抗生素主要通过饵料投喂，大多数进入鱼体后经过代谢变成其他物质再排出体外，没有被摄入而排入水体的不会超过10%。”
　　
　　杨先乐以他和同行的实验经历指出，即使抗生素排入水中，最多“一二十天”就能够自然衰减，半衰期不如某些重金属长。
　　
　　相悖的结论在抗生素污染研究中多有出现，同时也有科学研究发现，抗生素等污染物进入水环境后，会被底泥和水体悬浮颗粒吸附，或者被微生物体储存，形成水体PPC Ps储存补给库，在适宜的环境条件下就会释放到水中，产生毒性从而污染环境。
　　
　　谁是抗生素污染“主力”尘埃难定，而人们更关心的话题是，抗生素在地表水中的旅程是否能截停？
　　
　　回到体内？
　　
　　随着水体的流动，抗生素难以抵御地进入了饮用水源———在研究开展较早、投入较多的美国等国家，这种担忧已经变成了现实。
　　
　　2002年，包括美国在内的12个国家在饮用水样品中仅仅检测到了非常微量的几种药品。然而到了2008年，美国24个主要大城市的生活饮用水中就被查出含有多种药物成分，包括抗生素、抗痉挛类药物、镇静剂以及性激素等。
　　
　　最近几年我国水环境中抗生素污染调查逐步展开，北京地区、珠江三角洲水系、厦门附近海域、黄河东流地区、贵阳地区的湖泊水库、江苏地表水、珠江广州河段等水体都检测出抗生素。
　　
　　同一种药物在不同河流中的浓度存在较大差异，上海理工大学环境与建筑学院副教授周海东认为，这可能与不同地区的抗生素使用量有关。
　　
　　“目前没有很明确的实验数据可以证明，药物在地表水中的存在会对人体有直接的影响。”周海东认为，但可能有间接或长期的影响，对生态环境造成潜在风险。
　　
　　早在2010年全国政协会议上，农工党中央向政协提交过一份名为《关于对PPCPs类新型水体污染物加强监管的建议》的书面发言。当时报道显示，农工党中央的专家调查分析了23种常用抗生素在上海市饮用水源水中的污染特征，认为上海饮用水源水存在抗生素污染，含量最高在100ng/L水平。氯霉素类、磺胺类和四环素类检出频率较高。嘉定地区和黄浦江上游抗生素污染相对严重，四环素类含量较高，这被认为与当地养殖业集中有关。
　　
　　而2011年一位南开大学的博士对天津市市内各类水源进行检测后发现：在其他水体均不同程度检测出抗生素，但在饮用水水源地水样及自来水水样中均未检出目标抗生素。
　　
　　上海理工大学环境与建筑学院副教授周海东介绍，国内的调查和研究仍集中在地表水中，对饮用水的研究较少，不过这并不代表饮用水就是百分百安全的。
　　
　　荷兰的《整体环境科学》杂志2004年刊文认为，人们长期饮用受药物污染的水，相当于长期接触这些药物，会使消化道出现菌群失调，导致致病菌大量繁殖或体外病原菌的侵入，从而引起胃肠道的感染，同时还会导致人体内耐药菌增加，而且很多细菌已经由单一耐药发展到多重耐药。此外，被药物污染的土壤与食物，也会最终间接危害人类。
　　
　　能清除吗？
　　
　　想去除已经存在于地表水中的抗生素，却并非易事。
　　
　　2006年美国一污水处理厂进出水中的18种P P C P s进行了24小时的连续检测，结果表明，其中有10种PPCPs经过污水处理厂的各阶段处理工艺后，仍未得到有效的去除。
　　
　　我国对于消除抗生素污染同样没有高明的方法。污水处理系统中的微生物群落担负着消除PPCPs的重任，但它们在与PPCPs的混战中，明显心有余而力不足。
　　
　　PPCPs残留浓度在污水中属于微量等级，浓度之低限制了微生物群落的发挥。并且，不断有新的PPC Ps品种前赴后继，加入混战，这让微生物群落应接不暇。
　　
　　南开大学环境科学与工程学院院长周启星撰文指出，其中一些成分甚至是污水处理系统中微生物群落从未接触过的类型。周海东说：“而且污水处理厂一般是沉淀、过滤，去除有机物及一些营养物质，很少有生物处理。”
　　
　　尽管微生物群落已经暴露在PPC Ps环境中很多年，大多数药物仍较难被微生物降解。周启星的论文中写道：“最坏的情况则是PPC Ps在出水中的浓度与进水中的浓度没有变化，甚至比进水中的浓度还要高。”
　　
　　“最好的防治方法是源头控制，”同济大学环境科学院与工程学院教授、副院长尹大强介绍，国家指标上并没有对PPCPs的源头控制这一项，“因为它是个新事物，目前还没控制到那个程度。”
　　
　　“国外在环境介质里面的PPCPs浓度也没有标准和常规检测，但对PPCPs污染物优先控制。”从2006年开始关注国内PPC Ps的环境污染问题的周海东表示。
　　
　　2010年农工党中央在全国政协会议上呼吁，重新修订有关环保法规，将PPC Ps这一新型有害物质的污染管理纳入其中。九三学社上海委员会也在今年上海两会上建议，争取在上海率先开展抗生素等指标的检测研究。
　　
　　源头监管不到位，企业“浑水摸鱼”式排污，污水处理厂的技术和理念相对滞后，只有少部分科研人员关注……诸多漏洞之下的PPCPs生态风险，如今更多仍只是实验室里的故事。